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O PAPEL DOS SISTEMAS DE ARMAZENAMENTO NA TRANSIÇÃO ENERGÉTICA
20/8/2025
Autores: Nivalde de Castro Igor Barreto Julião
GESEL
As mudanças climáticas suscitadas por ações antrópicas já causaram danos e perdas, em parte, irreversíveis aos ecossistemas, pois estes foram impactados além de sua capacidade de adaptação. Caso não sejam mitigados os impactos e reestruturados os sistemas produtivos, com foco na descarbonização, há consenso de que esse quadro tende a se agravar. Deste modo, são exigidas ações de rápida redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE), considerando que a janela de oportunidade para garantir o cumprimento das metas estabelecidas em acordos internacionais é cada vez mais estreita. Nesse contexto, e agravado pela crescente demanda energética propulsionada pelo crescimento populacional, industrialização e eletrificação do consumo, a transição energética tem se tornado mais necessária e estratégica. De maneira geral, o processo de transição energética consiste na substituição progressiva de fontes fósseis por alternativas renováveis, com o objetivo de reduzir as emissões dos GEE e, só assim, combater as mudanças climáticas. Entretanto, esse processo demanda transformações estruturais em toda a cadeia energética e econômica, desde a forma de gerar e distribuir energia até os padrões das cadeias produtivas e de consumo lato sensu. Como ilustrado na Figura 1, a oferta global de eletricidade renovável vem crescendo constantemente, a fim de atender o crescimento de demanda e, em paralelo, reduzir as emissões de GEE. Todavia, a adoção em larga escala dessas novas tecnologias, notadamente das energias eólica e solar, está acompanhada de ingentes desafios, além das questões relacionadas às novas infraestruturas.
1Artigo publicado no Broadcast Energia. Disponível em: ttps://energia.aebroadcast.com.br/tabs/news/747/53186394. Acesso em: 13 de ago. 2025. 2Professor do Instituto de Economia da UFRJ e Coordenador-Geral do Grupo de Estudos do Setor Elétrico (GESEL-UFRJ). 3Pesquisador Associado do GESEL-UFRJ. Figura 1: Geração global de eletricidade por tipo: 2000-2030. (em TWh) Fonte: IEA (2024).
Em escala mundial, as principais fontes de energia que cresceram nos últimos anos foram as energias solar fotovoltaica e eólica, que detêm como uma das suas principais características a intermitência na geração. Dessa maneira, essas fontes de energia apresentam problemas de "despachabilidade", uma vez que sua potência não pode ser controlada e modulada para atender às necessidades da demanda de energia elétrica, que é, de fato, a variável independente do modelo. Assim, no cenário exposto da transição energética, no qual o sistema elétrico avança cada vez mais em investimentos com base nessas tecnologias, em especial na fonte solar fotovoltaica por conta dos custos supercompetitivos, questiona-se como solucionar os desafios relacionados à sua intermitência. A solução crescente que muitos países vêm adotando é a utilização dos sistemas de armazenamento de energia. Como o nome sugere, esses sistemas são diferentes tecnologias que utilizam mecanismos eletroquímicos, mecânicos, térmicos, entre outros, para armazenar energia. Atualmente, o principal representante dos sistemas de armazenamento são os sistemas eletroquímicos, utilizando baterias. Os Sistemas de Armazenamento de Energia por Baterias (no inglês, Battery Energy Storage System, ou BESS) armazenam energia elétrica sob a forma de energia química para posteriormente reconvertê-la em eletricidade quando necessário. Os BESS são modulares, uma vez que são formados por células eletroquímicas individuais, interconectadas em módulos e packs, que possibilitam atender aos requisitos específicos de tensão e capacidade do sistema elétrico. Ademais, os sistemas de baterias melhoram a eficiência, a resiliência e a sustentabilidade do sistema elétrico, oferecendo controle rápido de potência ativa e reativa em grandes quantidades e sem restrições geográficas. Como ilustra a Figura 2, diferentes tecnologias de baterias podem ser aplicadas para esse fim, entretanto grande parte do mercado é dominado pela tecnologia de íon-lítio devido à sua alta densidade de energia, eficiência, escalabilidade, flexibilidade operacional e, obviamente, custos decrescentes por conta da escalabilidade industrial, comandada pela dinâmica economia chinesa. Apesar de amplamente adotada, essa tecnologia apresenta desafios relativos à operação em altas temperaturas, inclusive com riscos de incêndio, o que demanda um sistema de controle contra superaquecimento. Outras tecnologias também merecem destaque, como as baterias de chumbo-ácido, de íon-sódio e de fluxo redox.
As baterias de chumbo-ácido, por exemplo, são as tecnologias mais maduras dentre as demais, possuem uma eficiência moderada, utilizam eletrólitos corrosivos e apresentam um impacto ambiental considerável devido à sua composição. Todavia, permanecem viáveis em contextos em que o custo é um fator crítico e o espaço não é uma limitação. Em contrapartida, as baterias de íon-sódio são uma alternativa promissora ao lítio devido à grande abundância e baixo custo do sódio, sendo consideradas ainda opções mais sustentáveis. Contudo, enfrentam desafios significativos em relação à densidade de energia e à estabilidade dos eletrólitos, estando ainda em estágio de desenvolvimento. Por fim, além dessas baterias convencionais, as baterias de fluxo redox também vêm ganhando espaço. Diferentemente das tecnologias citadas anteriormente, esse tipo de conversor eletroquímico apresenta um esquema de armazenamento externo, com a separação física dos eletrólitos (em dois tanques) e da célula eletroquímica. Essa configuração confere uma grande modularidade e escalabilidade à bateria. Essa tecnologia ainda é relativamente recente, mas já apresenta grande perspectivas de crescimento nos próximos anos, em especial pelos investimentos que a China está realizando através da construção de cadeia produtiva, no duplo movimento de atender demanda interna para firmar a segurança e flexibilidade do crescimento das fontes renováveis não despacháveis, bem como para exportação. De maneira similar às baterias convencionais, as baterias de fluxo redox possuem diferentes composições, porém o tipo com maior grau de maturidade são as baterias de fluxo redox de vanádio (VRFBs). As VRFBs são estáveis, não-inflamáveis, com operação otimizada em temperaturas na faixa de 20-35°C, porém apresentam densidade energética inferior às baterias de íon-lítio. Além das tecnologias de armazenamento eletroquímico, outros sistemas são importantes e interessantes. Nesta direção, merece destaque especial os sistemas de armazenamento de energia mecânica das Usinas Hidrelétricas Reversíveis (UHRs), também denominados de Sistema de Armazenamento Hidrelétrico por Bombeamento. Esses sistemas convertem a energia elétrica excedente em energia potencial gravitacional ao bombear água de um reservatório inferior para um superior e, quando necessário, a água é liberada acionando as turbinas e gerando energia como em usinas hidrelétricas convencionais. Nesse tipo de armazenamento, o Brasil detém um potencial de crescimento muito grande e promissor, já que a base do sistema elétrico brasileiro é de usinas hidrelétricas, condição essencial para esta tecnologia, que são interligadas a um dos maiores sistemas de rede de transmissão mundial. As tecnologias de armazenamento aqui apresentadas são maduras e já possuem diversas aplicações reais no mundo, com foco na estabilização da rede, nos serviços ancilares, como regulação de frequência, reserva giratória e suporte de tensão, e na gestão hídrica.
Suas principais vantagens estão associadas à integração de fontes intermitentes no sistema elétrico, permitindo o aproveitamento de excedentes elétricos para o bombeamento e armazenamento, à alta eficiência e à resposta rápida, de modo a conferir maior despachabilidade ao sistema, e a baixos custos de operação, apesar dos altos CAPEX e tempo de construção. Contudo, mesmo já existindo diferentes sistemas passíveis de aplicação, como o armazenamento térmico com as baterias termoquímicas, os sistemas de sal fundido e o armazenamento subterrâneo de calor, a depender de características locais, é necessário destacar os chamados Sistemas Híbridos de Armazenamento de Energia. Esses sistemas são soluções que combinam diferentes tipos de dispositivos de armazenamento de energia, permitindo atender a requisitos de projeto que uma tecnologia isolada não conseguiria, como a otimização de parâmetros técnico-econômicos (massa, potência, energia armazenada e custo), a melhoria da eficiência e vida útil dos componentes. Dentre as possíveis combinações, duas tecnologias ganham proeminência: os supercapacitores e os volantes de inércia (flywheel). Ambas as tecnologias são mais adequadas para aplicações que exigem picos de potência, suavização de flutuações e recuperação de energia. Esses sistemas conferem respostas de curta duração, atendendo às demandas de potência, enquanto sistemas de baterias atuam no armazenamento de energia de longo prazo. De maneira geral, esses sistemas possibilitam otimizar o desempenho e prolongam a vida útil das baterias, assim como oferecem serviços ancilares relativos à qualidade da energia, porém apresentam altos custos de CAPEX. Portanto, e a título de conclusão deste pequeno, objetivo e didático artigo, garantir um futuro energético sustentável exige mais do que ampliar a geração renovável, requerendo, cada vez mais, torná-la estável, confiável e despachável. Nesse contexto, os sistemas de armazenamento são o elo vital e a variável de ajuste entre a intermitência das fontes solar e eólica e a segurança do suprimento elétrico. Ao combinar diferentes tecnologias e integrá-las de forma inteligente à rede, é possível transformar o desafio da variabilidade em uma oportunidade para acelerar a descarbonização e fortalecer a resiliência dos sistemas energéticos brasileiro e global.
Excelente entrevista do Prof. Edvaldo Santana hoje no Valor Econômico. Destaco a seguinte passagem, que merece a atenção de todos nós:
Valor: O sr. também escreve que a confiabilidade do setor elétrico é um problema iminente e o governo deveria priorizar a reserva de capacidade. Como seria isso?
Santana: Há pelo menos três anos tenho insistido que a degradação da confiabilidade não recebeu a devida atenção. E o operador nacional do sistema (ONS), no seu plano de operação energética para o ciclo 2025-2029, mostra isso com clareza. A probabilidade de perda ou falta de potência é de 12% em 2026, quando o limite é 5%. E vai para absurdos 43%, 73% e 90% em 2027, 2028 e 2029, respectivamente. Não parece, mas o tempo já é exíguo para a solução do problema, que depende do leilão de reserva de capacidade e de uma participação mais efetiva da resposta da demanda.
Engie acredita que curtailment e GD comprometem setor elétrico: https://bit.ly/41mP8C3
Companhia crê que o cenário atual não é propício para novos investimentos.
Petrobras avança em projetos de transição energética e mantém meta de 4,5 GW em renováveis: https://bit.ly/47pHevg
Companhia conta com aproximadamente 10 projetos em andamento.
Alupar não garante participação no próximo leilão: https://bit.ly/4mxl5PT
Diretor afirma que companhia é agnóstica em seu crescimento estratégico e que não vê impactos relevantes sobre possíveis calotes nos negócios com indexação em dólar.”
A taxa média de desconto do leilão dos débitos do GSF foi de 7,5%, segundo cálculo preliminar feito por agentes do mercado, a pedido do CanalEnergia. O percentual está abaixo do wacc de referência de 10,94%, estabelecido pelo Ministério de Minas e Energia e questionado pelo diretor Fernando Mosna, da Aneel.
>Saiba mais na matéria “Taxa média de desconto do leilão do GSF é estimada em 7,5%”: https://bit.ly/4maHWkH
- RENOVAÇÃO DO CONTRATO DA ENEL (distribuição)
A Prefeitura de São Paulo quer impedir a renovação antecipada do contrato da Enel São Paulo. Para isso, entrou com uma ação civil pública na Justiça Federal para interromper o processo. A ação foi protocolada nesta semana e acusa ainda Aneel e a União de omissão quanto às regras vigentes que permitem à concessionária estar dentro dos limites regulatórios com um serviço que classifica como ‘ruim’. Além disso, pede que a distribuidora apresente um plano de contingência em 30 dias.
>Continue a leitura na notícia “São Paulo quer impedir renovação antecipada do contrato da Enel”: https://bit.ly/4mFfgQI
- LEI GERAL DO LICENCIAMENTO AMBIENTAL
O presidente Luiz Inácio Lula da Silva sancionou com 63 vetos o texto da Lei 15.190, conhecida como Lei Geral do Licenciamento Ambiental. Para substituir os trechos vetados, o governo anunciou nesta sexta-feira (08/08), em cerimônia no Palácio do Planalto, que vai enviar ao Congresso Nacional um novo projeto de lei com urgência constitucional, propondo ajustes de redação para pontos da proposta considerados essenciais.
>Leia mais em “Lula sanciona Lei do Licenciamento com 63 vetos e propõe novo PL”: https://bit.ly/45R9815
- EVENTOS (canalenergia)
WEBINAR ESS: Maximizando o potencial energético com sistemas híbridos de armazenamento
Data: 13 de agosto
Local: Online via Zoom
Horário: 10h
Inscrições: http://bit.ly/4f1dIO9
MEETUP | Resgatando a racionalidade: Como organizar o setor elétrico 20 anos após a última reforma
Para quem está na correria e não conseguiu acompanhar os assuntos dessa semana, aqui vai um resumo:
Regulação e Planejamento
- Aneel propõe que baterias em sistemas autônomos sejam enquadradas como geração (PIE).
- Aneel não recomendou revisão da taxa WACC, mas alertou para impacto de R$ 2,5 bi nos consumidores.
- Projeção da EPE indica que a MMGD pode alcançar entre 61,4 GW e 97,8 GW até 2035.
> Cenário de referência: 78,1 GW de capacidade instalada, com 9,5 milhões de consumidores.
Operação
- ONS projeta que 55% da geração será descentralizada até 2029, devido ao avanço da MMGD.
> Apenas 45% da capacidade estará sob controle direto do ONS.
- Carga de Energia no SIN: Previsão de crescimento médio de 3,5% ao ano até 2029, atingindo 94.958 MW médios.
- CMO médio subiu 5,6% na primeira revisão de agosto, passando de R$ 315,08/MWh para R$ 332,78/MWh.
Desafios das fontes energéticas
- O curtailment envolvendo as renováveis complementares aumentou 5x no 1º semestre de 2025 em comparação a 2024.
> Solar: taxa subiu de 10,6% para 31%.
> Eólica: passou de 11,7% para quase 18%.
- Incertezas regulatórias travam projetos de biometano no Brasil.
> Empresas adotam modelo de "aprender fazendo" devido à falta de marco regulatório.
- Gás natural no mercado livre enfrenta barreiras regulatórias, apesar da expectativa de aumento na oferta a demanda precisa acompanhar, para que haja competitividade e redução de preços.
Outras Notícias Relevantes
- Eletrobras planeja investir R$ 4,5 bi em transmissão em 2025.
- Data centers nos EUA enfrentam escassez de energia, com apenas 1/3 da demanda atendida no curto prazo.”
Credenciada na Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL para trabalhos de apoio ao órgão regulador
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Nossa expertise no Setor Elétrico é resultado de diversos projetos executados por nossos profissionais em empresas de Geração, Transmissão, Distribuição e Comercialização.
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